摘要：随着科技与经济的发展,数控机床零件的加工工艺受到人们的重视。由于数控加工过程比较复杂、系统,而应用传统加工技术的工程量比较大,需要消耗大量的人力、物力,也容易产生各种误差,因此近几年来,在数控车床中渐渐应用宏程序,其不仅可以保证数控车床表面的粗糙度,而且能够加工出标准曲线,提供产品质量。该文就数控加工中宏程序意义与特点进行分析,探讨宏程序特点,同时研究在数控加工过程中对于宏程序的应用,从而提供数控加工的精度。
关键词：数控加工；宏程序；运用；数控车床
中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1672-3791(2015)09(b)-0055-02
作者简介：彭晓玲(1970—),男,汉,江西九江人,本科,助理实验师,研究方向机械制造及数控加工，程少慧(1973—),女,汉,江西九江人,本科,高级实验师,研究方向机械制造及数控加工
随着社会经济与科学技术发展,传统数控加工技术已经难以满足新时代机械产品质量要求,而为了保证机械产品加工质量,近几年来,主要在数控加工过程中应用宏程序加工方式。而且目前数控机床的自动化与技术密集性都相对较高,且属于一体化机电加工的设备,也就是综合使用精密机械、计算机、自动化的控制以及自动化检测等高技术产物。新时代数控加工的工艺是在传统加工工艺基础上进行变革,数控加工过程中,必须要全方面考虑定位误差与基准选择这两种问题,因为当下很多车床设计基准与定位基准不能重合问题普遍存在,而使用宏程序进行数控车床加工就可以和设计基准保持一致,尽可能避免因为二次曲线、双曲线解算而造成的误差,从而保证车床加工精度。
1数控加工中宏程序意义与编制特点
1.1数控加工中宏程序应用的意义
数控指令一般是ISO代码的指令,也就是每一个代码功能都是固定不变的,并且有相关的公司专门生产,消费者使用根据规定进行编程。但很多时候ISO代码无法满足用户需要,为此系统为用户提供宏程序的功能,让用户能够拓展数控系统功能,事实上是指数控系统尽可能对用户开放,同时给用户提供数控系统的使用工具,从而在数控的系统平台上实施第二次的开发,只是这种开放与开发都有区别与条件。其中早期数控加工程序主要是主程序,后来逐渐使用子程序的嵌套与子程序,即便子程序对于编制加工程序方面比较有用,但由于主程序与子程序基本一致,在整个程序运行的过程中,不仅需要数控系统进行插补运算,而且还要进行数字的运算。而宏程序经常会使用条件转移、变量、逻辑运算与算数,这样编制加工操作程序过程比较容易与方便,也就是能够把同种加工操作程序编制成通用的程序,例如固定式加工循环的宏程序与型腔加工的宏程序[1]。
1.2宏程序的编制特征能够将变量应用在宏程序的主体中;能够进行变量间运算;能够使用宏程序的指令对变量赋值。
2宏程序特点
2.1应用的范围比较广
在实际的加工过程中,宏程序能够应用在数控加工其他的环节中,例如M代码、刀具长度的补偿、主轴的转速、刀具的半径补偿、G代码与进给量等设置,能够大大的提高加工率[2]。
2.2能够彻底解决软件的编程缺陷
就软件的编程而言,一般编制曲面加工的程序内容比较多,数控加工的容量为256KB或是128KB,如果程序容量大于该容量,需要进行在线加工。而在线加工过程中,经常容易发生速率达不到机床加工速率要求的情况,从而引发迟滞、断续的现象,导致加工过程受到严重影响。但是宏程序可以控制在60行以内,即便换字节也只是几个KB,编制程序的内容比较简短,因此不需要进行在线的加工。
2.3高效性
在数控的加工过程中,容易遇到有规则、数量少与品种多的几何工件,编制时只需要总结与分析这类共同点,将各种几何形状共同点设成变量,同时应用到数控加工的程序中,而且只要对其中几个变量赋值进行改变,就能够多次调用并加工,这样不仅可以节省编程的时间,而且可以大大提高准确性。
2.4经济性
在数控加工的过程中,往往会存在数量少、品种多的零件,这类零件特征不会发生改变,若是使用常规的加工方式,应该针对数控加工要求来制定加工成型的刀具,但是制造这类成型刀具需要花费大量的资金与时间,而使用宏程序能够解决这种问题。更甚者部分需要使用球头的铣刀加工零件,也可以使用宏程序来解决,从而减小制造的成本[3]。
3在数控加工过程中对于宏程序的应用
3.1数控铣床加工中椭圆顶面倒角宏程序的编制
由于普通铣床上前后、上下与左右后托板均是手动拖板,加工双曲线、椭圆与二次曲线等,很多标准曲线无法满足,如果数控的铣床上没有应用宏程序加工,不能满足加工要求。如果使用宏程序,可以对各类曲线标准公式算法进行转换,使数控系统可以逐步地运算,及时完成标准曲线的加工。
3.2大直径的端面加工
在数控车床中应用宏程序来加工较大直径的断面,也就是直径大约是100mm的一些钢料,在普通的车床中加工一些大直径断面,或是在数控的车床中直接给出终点的坐标时,经常会由于刀具由里到外进给速度没有发生改变,虽然可以确保数控车床表面的粗糙度,但却无法保证端面内部的粗糙度。但应用宏程序进行加工,能够彻底解决以上问题,也就是将进给量作为变量,确保进给量可以由外到里呈现出逐渐减小的趋势。
3.3数控车床加工中椭圆宏程序的编制
由于普通车床中大小托板均是手动控制,在双曲线、椭圆与二次曲线的加工过程中,很多标准曲线都无法满足加工要求。此外,很多数控车床中缺乏直接的加工椭圆指令,但如果使用宏程序进行加工,可以对各种曲线标准公式金边变换,准确计算出曲线精度,从而加工出标准的曲线。
4结语
总而言之,数控加工过程中数控编程的一个重要环节就是标准曲线计算,标准曲线计算合理性直接关系着数控车床使用的效率,还关系到零件经济性、零件加工的质量,因此,拟定零件的数控加工标准曲线精度过程中,需要全方面的对工艺进行分析,充分了解数控加工工艺可能存在的缺陷,并采取相应的解决措施进行处理,同时合理、灵活的对工艺进行设计。此外,从过去的实践中可以看出,选取高效、合理的加工路线与工艺方法,在提高经济效益、加工质量与生产效率方面都有着重要的意义。
参考文献
[1]韦富基,李振尤.宏程序及自动编程软件在复杂曲面零件加工的应用[J].桂林电子科技大学学报,2014,23(4)217-221.
[2]谢越,刘健雄.基于华中数控系统宏程序功能在椭圆球面加工中的应用[J].新技术新工艺,2014,15(4)19-22.
[3]吴凯,张柳清.基于FANUC-0i系统数控铣削非圆曲线零件宏程序的编制[J].机电工程技术,2015,13(7)14-17.
作者：彭晓玲 程少慧 单位：九江学院机械与材料工程学院 九江职业技术学院机械工程学院
